Tècniques de localització col·laboratives: integració en els sistemes d’optimització de xarxa i aplicació en entorns IoT

Minimitzar l’impacte ambiental de la construcció amb parets de tiges de blat de moro i gira-sol
maig 25, 2022
Hospitals 4.0 amb una gestió més efectiva gràcies a algoritmes machine learning
maig 2, 2022
04/05/2022

Les últimes previsions sobre l'augment de dispositius connectats (paradigma de l’IoT) i el trànsit intercanviat entre aquests, fan patent la necessitat d'optimitzar els recursos disponibles en les xarxes sense fils. Amb l'objectiu de resoldre aquesta manca sorgeix el projecte TELCO4IOT, liderat pel Grup de Recerca en Xarxes de Comunicació Cel·lulars i Ad hoc (GRXCA) de la Universitat Politècnica de Catalunya.

La ubicació dels dispositius mòbils com a dada essencial

La major part de dispositius de xarxa són capaces d'obtenir la seva posició, però habitualment aquest procés suposa un esforç considerable en termes energètics i de trànsit en la xarxa. A més, cal tenir present que aquesta informació requereix d'una actualització constant per a tot dispositiu connectat a la xarxa, la qual cosa no fa sinó incrementar encara més el consum, tant en termes energètics com de capacitat disponible.

La tendència actual de diversificar i densificar les xarxes d'accés, per a així absorbir el creixement del trànsit previst, obre un conjunt ampli de possibilitats des del punt de vista del geoposicionament (millora de la precisió, reducció de la latència, millora en la robustesa del sistema, entre altres avantatges), però al seu torn, genera també una redundància que comporta de manera intrínseca dos grans reptes:

  1. La gestió d'una quantitat ingent de dades tant en els dispositius d'usuari com en els equips de xarxa.
  2. La gestió dels recursos de la infraestructura de xarxa de manera eficient i flexible, amb la finalitat de minimitzar l'impacte ocasionat pel malbaratament energètic i les emissions de CO₂.

Desafiaments i potencialitat, les paraules clau de TELCO4IOT

El projecte constitueix un repte important i està emmarcat en un àmbit que encara no ha estat explorat, per tant, ofereix un enorme potencial en el terreny de la recerca.

En primer lloc, aquest projecte planteja el disseny d'algorismes de posicionament col·laboratius per a dispositius mòbils que permetran maximitzar la qualitat del servei, minimitzar el consum energètic i maximitzar l'escalabilitat del sistema de localització en entorns on la recepció del senyal GPS no és favorable.

En aquest sentit, el grup de recerca es troba davant un escenari complex, ja que cadascun dels objectius assolibles va en detriment d'un altre. Per exemple, maximitzar la precisió suposa augmentar el consum energètic del dispositiu i, amb freqüència, limitar l'escalabilitat del sistema.

En segon lloc, es pretén fer ús del concepte de middleware de localització per a fer front al posicionament massiu i constant de dispositius IoT, a la gestió de les dades i a la seva accessibilitat des d'internet (Internet of Data). Per a això s'aplicaran algorismes de machine learning i de data mining que permetran estimar les posicions presents i futures dels diferents nodes de xarxa, generar nou coneixement social-econòmic i identificar patrons de mobilitat.

En tercer lloc, també es contempla emprar la ubicació dels nodes IoT per a estudiar una solució de geocasting que combini mínima latència en el lliurament de les dades, robustesa davant canvis en la topologia de la xarxa, baixa taxa d'error i mínim consum d'energia.

Finalment, les solucions proposades s'implementaran en equips reals i es prepararan escenaris de prova en els quals testar, avaluar i validar les solucions presentades en el projecte.



Projecte amb suport estatal 2019 - 2022

Gràcies al Programa Estatal de Generació de Coneixement i Enfortiment Científic i Tecnològic del Sistema d'I+D+i del Ministerio de Ciencia e Innovación el grup de recerca GRXCA, centrat en l'àmbit de la planificació de recursos en xarxes sense fils cel·lulars i ad hoc, compta amb un finançament de 55.660 EUR.

Actualment el grup es troba en la recta final del projecte, que finalitzarà el 30 de setembre d'aquest 2022.


Proyectos Relacionados